【Redis】特殊数据类型 - bitmap (位图)

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#redis #数据库 #database #缓存 #nosql

bitmap数据结构，是基于二进制位来进行操作记录的，只有0 和 1两个状态。
可以想象成一个数组，里面只有0或者1。

能干嘛呢？

现实中会有这些场景，比如统计用户信息，活跃用户和非活跃用户、登录的、未登录的用户，打卡的、未打卡的，像这种只有2个状态，并且数据量非常大的，就适合使用bitmap。

网上找了一个对比，可以帮助记忆下bitmap的优点。

一、setbit

设置或者清空key的value(字符串)在offset处的bit值。

那个位置的bit要么被设置，要么被清空，这个由value(只能是0或者1)来决定。当key不存在的时候，就创建一个新的字符串value。

比如现在我设置一个用户的7天的打卡信息，1是打卡，0是未打卡。

setbit sign 0 1
setbit sign 1 1
setbit sign 3 1
setbit sign 4 0
setbit sign 5 1
setbit sign 6 0
setbit sign 2 1

二、getbit

对 key 所储存的字符串值，获取指定偏移量上的位(bit)。

getbit sign 4

三、bitcount

统计字符串被设置为1的bit数。

不存在的 key 被当成是空字符串来处理，因此对一个不存在的 key 进行 BITCOUNT 操作，结果为 0 。

bitcount sign

09_Redis数据结构-Bitmap位图
2301_82300081的博客
01-10 170
Redis 的 Bitmap 位图是一种高效处理布尔型数据的结构。在实际应用中，像记录大量用户的签到或登录等情况，如果用传统的 key - value 方式，存储资源消耗极大。而 Bitmap 位图利用字符串的位存储 0 和 1，一个字符串最大可达 512MB，每个字节 8 位，能处理海量数据，极大节省空间。
7.Redis数据类型（Bitmap）
rosemary的博客
08-08 1863
它通常用于处理大规模数据集中每个元素的状态，比如用户的在线/离线状态（每个用户对应一个位，表示在线（1）或离线（0））、用户签到情况（每天对应一个位，用户当天签到则将该位设为 1）、消息的去重等等。bitmap是属于redis的string数据类型，Redis中一个字符串类型的值最多能存储512MB 的内容，每个字符串由多个字节组成，每个字节又由8个Bit 位组成，上限为2。统计key的位上为1的数量，通过指定额外的 start 或 end 参数，可以让计数只在特定的位置上进行。返回值： 统计为1的数量。
特殊数据类型 ：BitMap
longqiyuye925的博客
06-06 883
特殊数据类型 ：BitMap Bitmap数据结构是采用二进制来进行记录，就只有0 和 2两个状态 127.0.0.1:6379> setbit sign x 0 (error) ERR bit offset is not an integer or out of range 127.0.0.1:6379> setbit sign 0 0 # 设置一个map（sign） 状态为0 (integer) 0 127.0.0.1:6379> setbit sign 1 0 (integer) 0
Redis之BitMap数据类型分析与应用场景
chongfa2008的博客
08-16 1493
1：类型引入 Redis对数据保存时，通过redisObject对象来存储 redisObject属性：type（数据类型）、encoding（编码方式） 对于string类型的字符串，其底层编码方式共有三种，分别为int、embstr和raw。 int：当存储的字符串全是数字时，此时使用int方式来存储； embstr：当存储的字符串长度小于44个字符时，此时使用embstr方式来存储； raw：当存储的字符串长度大于44个字符时，此时使用raw方式来存储； Redis会根据保存的数据类型，
【Redis7】10大数据类型之Bitmap类型
云泽野の编程日记
05-09 2077
Redis的Bitmap类型并不是一个独立的数据类型，而是对String类型的一种巧妙使用，允许开发者以位级别操作字符串中的数据。and操作: user1和user2对应位都是1的情况下才为1，否则为0。如果我们要找出只在某一天在线，而不在另一天在线的用户，可以使用XOR操作。，分别代表了两天内用户的在线状态，其中1表示在线，0表示离线。:获取该Bitmap所占用的字节数，而不是比特位中1的个数。
bitmap类型
Hello World
02-19 1331
介绍 bitmap 存储的是连续的二进制数字（0 和 1），通过 bitmap, 只需要一个 bit 位来表示某个元素对应的值或者状态，key 就是对应元素本身 。我们知道 8 个 bit 可以组成一个 Byte，所以bitmap 本身会极大的节省储存空间。 bitmap最大为2的32次方个bit 常用命令 setbit 、 getbit 、 bitcount 、 bitop 应用场景 适合需要保存状态信息（比如是否签到、是否登录…）并需要进一步对这些信息进行分析的场景。比如用户签到情况、活跃用户情况、用
Redis-三种特殊的数据类型-Bitmap
qq_45100361的博客
08-14 250
Redis - Bitmap 类型
Small_entreprene的博客
09-26 738
Redis Bitmap是一种高效存储二值状态的数据结构，通过位(bit)表示元素状态，极大节省内存空间。核心特性包括位级存储(1字节存8个元素)、支持位运算(AND/OR/XOR)和偏移量访问(最大42亿)。常用命令如SETBIT/GETBIT设置查询位值，BITCOUNT统计1的数量，BITOP执行位运算。典型应用场景包括用户签到统计、权限控制、ID去重等。C++开发需注意偏移量范围、批量操作优化和内存占用计算，建议使用hiredis客户端结合管道提升性能。
程序猿成长之路之Redis（6）-- redis数据结构之bitmap类型介绍
zygswo的博客
03-06 8515
Bitmap 又称位图，是redis中的一种数据结构，它的出现对于redis来说具有什么意义，它具有哪些作用，它又是如何使用的？它的实现机制又是什么？下面就让我们来走进bitmap的世界。 Bitmap介绍 什么是bitmap？ 在文字说明之前，先来看一张图 这个在二进制里表示数字7 （00000111）2 = （7）10 那么这个在bitmap中表示什么呢？ 它在bitmap中表示6，7, 8号位上都为1，也就是说6, 7, 8号位上都有数据。【注意：bitmap低位在左，高位在右】 总结：bit.
Redis 基础 -- 位图（bitmap）数据结构和 bitmap的常用命令（SETBIT、GETBIT、BITCOUNT、BITPOS、BITOP、BITFIELD）
天行健 君子以自强不息，地势坤 君子以厚德载物。
05-04 6321
Redis的位图（bitmap）是由多个二进制位组成的数组，数组中的每个二进制位都有与之对应的偏移量（也称索引），用户通过这些偏移量可以对位图中指定的一个或多个二进制位进行操作。
12redis 数据类型bitmap
BowenXu11的博客
11-01 207
位存储 统计用户信息，两种状态 活跃，不活跃， 打卡，未打卡 登陆，未登陆 bitmap位图，数据结构。都是操作二进制位来进行记录，只有0和1两个状态 365天 365bit 一字节8bit 365bit 46个字节左右 但是，注意，bitmap会将最后一位之前的字符串初始化位0 所以，用大的offset来存储setbit，内存分配可能会造成redis服务器被阻塞 –对使用大的 offset 的 SETBIT 操作来说，内存分配可能造成 Redis 服务器被阻塞。具体参考 SETRANGE 命令，warn
三种特殊数据类型——bitmap位图
酷小亚
10-08 347
周一：1 周二：0 周三：0 周四：1 周五：1 周六：0 周日：0。Bitmap位图，数据结构！都是操作二进制位来进行记录，就只有0和1两个状态！365天 = 365bit 1字节 = 8bit 46个字节左右！如：统计疫情感染人数：1 ，0；1表示感染， 0：表示未感染。统计用户信息：活跃，不活跃！打卡：365天打卡!使用bitmap 来记录 周一到周日的打卡！统计操作，统计打卡的天数！查看某一天是否有打卡！
BitMap的巧用(简单示例)Python
weixin_43300894的博客
06-05 477
最近一周都没怎么更新博文，实际上也没有做什么有用的事情，感觉这样下去把自己刚刚开的头又半途而废了。唉！不能让自己生活在舒适圈啊，要努力学习，加油！ 今天要说的是BitMap的使用，了解BitMap的人都知道BitMap可以在短时间内对海量数据去重，排序和查询，用处还是很大的。 一、BitMap简介 二、BitMap代码实现 一、BitMap简介 BItMap算法在中文里叫做位图算法，它是指内存中连续的二进制(bit)所组成的数据结构，该算法主要用于对大量整数做去重和查询操作。 BitMap的位运算是其另一个
BitMap玩法初探
NICVSY的博客
01-05 315
Bit-map的基本思想就是用一个bit位来标记某个元素对应的Value，而Key即是该元素。由于采用了Bit为单位来存储数据，因此在存储空间方面，可以大大节省。（PS：划重点节省存储空间） 贴几个基本概念： 在Java中8大基本类型占用字节情况： 整数型：byte1字节short2字节int4字节long8字节 浮点型：float4字节double8字节 字符型：char2字节 布尔型：boolean1字节 一个字节等于8位 就是：1byte = 8bit 位运算： 在...
redis 高级数据类型之 位图（bitmap） 详细介绍
一个火星程序员的专栏
11-03 4059
命令介绍，并展示如何使用位图去实现用户行为记录器、0-1矩阵存储程序以及能够有效地节约内存的整数计数器。
Redis的3大特殊数据类型(1)-BitMap
小生不才的博客
06-26 2420
BitMap常用来进行大数据量的二值统计，如疫情期间的感染情况(阳/阴)，员工的考勤打卡签到(已打卡/未打卡)，图像的二值化(黑/白),用户的活跃情况(活跃/不活跃)，总统竞选投票支持情况(支持/不支持)…
Redis bitmaps
qq_42239520的博客
12-15 455
位存储 位图的最大优点之一是，在存储信息时，它们通常可以极大地节省空间。例如，在一个系统中，不同的用户由增量用户ID表示，仅使用512MB内存就可以记住40亿用户的一位信息(例如，知道用户是否想要接收新闻稿)。 统计用户信息，活跃、不活跃。登录、未登录。打卡、未打卡。两个状态的，都可以用bitmaps，bitmaps 位图，数据结构，操作二进制位来记录记录，只有0、1两个状态。...
redis的bitmap数据类型使用（亿级海量数据统计解决方案）
秃了也弱了
09-13 1686
我们现在有几亿个数据，数据状态都是1或者0两个状态，比如用户签到次数、或者登录次数等。需要用什么数据类型存储呢？如果我们需要记录某一用户在一年中每天是否有登录我们的系统这一需求该如何完成呢？如果使用KV存储，每个用户需要记录365个，当用户量上亿时，这所需要的存储空间是惊人的。Redis 为我们提供了bitmap（位图）这一数据结构，每个用户每天的登录记录只占据一位，365天就是365位，仅仅需要46字节就可存储，极大地节约了存储空间。
BitMap
清风的博客
06-28 475
在使用BitMap时，通常需要将数据映射到BitMap中的位位置。例如，对于一个整数集合，可以将每个整数映射到BitMap中的对应位上。BitMap（位图）是一种用于存储和操作二进制位（0和1）的数据结构。它将每个元素表示为一个二进制位，可以使用位运算对位图进行高效的插入、删除和查询操作。通过将整数映射到BitMap的位上，可以进行高效的位操作。，因为BitMap的大小直接取决于数据集的最大值。当数据集较大时，BitMap可能会占用大量的内存。在Go语言中，可以使用内置的位运算操作符和数据类型（如。
Redis的位图（Bitmap）是什么数据类型
最新发布
10-10
<think>我们已经在之前的对话中讨论了Jedis的getbit方法，现在用户转向询问Redis位图（Bitmap）本身的数据类型介绍。根据引用[2]的描述，位图在Redis中是通过字符串类型（string）实现的特殊数据结构。我们需要清晰地解释这一概念。 关键点： 1. 位图不是独立的数据类型，而是基于字符串类型的二进制操作抽象。 2. 每个字节的8个比特可以被单独访问和操作。 3. 最大偏移量支持512MB（2^32位），但实际使用中要注意内存分配。 回答结构： 一、基本概念 二、底层实现原理 三、核心操作命令 四、典型应用场景 五、注意事项 另外，根据用户之前的上下文（他使用过JedisClient.getbit()），我们可以适当关联Jedis操作。 注意：引用[1]提到位运算的高效性，引用[2]给出了位图的例子，我们可以在适当位置标注引用。 同时，我们需要生成相关问题。 </think>### Redis位图（Bitmap）数据类型详解 #### 一、基本概念 位图（Bitmap）**不是独立的Redis数据类型**，而是基于字符串（String）类型实现的二进制操作接口。它允许开发者将字符串视为连续的二进制位序列（bit array），每个位只能存储0或1值[^2]。 **核心特性**： 1. **内存高效**：每个用户仅需1bit存储空间 - 示例：记录10亿用户登录状态仅需约120MB内存（$10^9$ bits ≈ 119.2MB） 2. **偏移量寻址**：通过数字偏移量（offset）访问位 3. **原子操作**：所有位操作保证原子性 #### 二、底层实现原理 ```mermaid graph LR A[位图操作] --> B[Redis字符串] B --> C[二进制数据存储] C --> D[字节数组] D --> E[每个字节=8位] ``` - **二进制映射**：每个字节($1$ Byte)存储8个位（bits） - **内存分配**：首次设置偏移量$n$时分配$\lceil(n+1)/8\rceil$字节 - 示例：设置`offset=10` → 分配2字节（$16$ bits） - **自动填充**：未显式设置的位默认值为0 #### 三、核心操作命令 | 命令 | 参数 | 作用 | 时间复杂度 | |-----------|---------------------|-------------------------------|------------| | `SETBIT` | key, offset, value | 设置指定位值 | $O(1)$ | | `GETBIT` | key, offset | 获取指定位值 | $O(1)$ | | `BITCOUNT`| key [start end] | 统计值为1的位数 | $O(N)$ | | `BITOP` | AND/OR/XOR destkey srckey... | 位运算(与/或/异或) | $O(N)$ | | `BITPOS` | key bit [start] [end] | 查找首个指定值位 | $O(N)$ | #### 四、典型应用场景 1. **用户行为追踪** ```bash # 用户1001第7天签到（偏移量从0开始） > SETBIT user:1001:signins 6 1 # 查询签到状态 > GETBIT user:1001:signins 6 # 返回1 ``` 2. **实时统计系统** ```bash # 统计7月1日活跃用户数 > BITCOUNT active:2023-07-01 # 计算7月累计活跃用户（位图合并） > BITOP OR active:2023-07-total active:2023-07-01 active:2023-07-02 ... ``` 3. **权限控制系统** ```python # 权限位映射（Python示例） READ_PERM = 1 << 0 # 偏移量0 (00000001) WRITE_PERM = 1 << 1 # 偏移量1 (00000010) ADMIN_PERM = 1 << 2 # 偏移量2 (00000100) # 检查用户权限（Jedis实现） boolean canWrite = jedis.getbit("user:perms", WRITE_PERM); ``` #### 五、注意事项 1. **内存碎片风险** - 设置稀疏大偏移量（如$offset=10^9$）会强制分配125MB内存 - **解决方案**：预分配紧凑偏移范围（如用户ID取模） 2. **性能考量** - `BITCOUNT`/`BITOP`操作时间复杂度为$O(N)$，大数据集需谨慎 - **优化方案**：分割位图（如按时间分片）[^1] 3. **数据类型约束** - 对非字符串键执行位操作会返回`WRONGTYPE`错误 - **防护措施**： ```java if(!"string".equals(jedis.type(key))) { // 错误处理逻辑 } ``` > 💡 **关键认知**：位图本质是字符串的二进制解释接口，其操作不改变Redis底层字符串数据类型，但提供了特殊的二进制语义访问能力[^2]。 ---
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